焊接残余应力对深水立管力学性能的影响

在J型铺管时,焊接质量对于钢悬链线立管能否安全服役有着很大的影响。在系统研究焊接残余应力分布规律的基础上,运用整体模型和局部模型相结合的方法,研究了立管焊接残余应力对深水立管力学性能的影响。建模时使用ABAQUS软件模拟焊接过程,利用DFLUX子程序进行二次开发来编译双椭球热源模型,将焊缝及附近区域的网格进行加密细划。分析结果表明,焊接残余应力对深水钢悬链线立管焊缝中心线附近的强度影响很大,对于立管整体来说,焊接塑性区存在的范围很小,即使应力过大也不会造成承载面的全屈服而发生立管的塑性断裂;在焊接残余应力影响下,各水深立管管段所受的平均应力幅值均有所增大,疲劳损伤增加;J型铺管时建议采取一定的应力释放措施,以保证钢悬链线立管在使用年限内能够安全服役。     

列管式反应器管板与反应管焊接残余应力场有限元模拟

运用大型有限元软件ANSYS对反应器管板与反应管焊接接头残余应力进行了模拟.有限元模型中选用了三维实体单元,考虑了材料的热物理性能随温度而变化的情况.运用内生热的加载方法模拟焊接热源,运用生死单元技术模拟两道焊焊接过程.获得了反应器管板与反应管焊接接头温度场和残余应力-应变场,并对计算结果进行了分析.     

连续管焊接应力数值模拟分析

连续管的焊接应力对其质量与寿命有着重要影响。借助SYSWELD软件,依据连续管的材料性能,考虑焊接电弧力及其挖掘作用,选择双椭球形的热源模型,模拟连续管焊接过程,分析其焊接温度场及应力场。分析结果表明,焊缝处焊接残余应力不是均匀分布的,横向残余应力最大值出现在偏内径处,管的内外壁均受拉应力,且内径处比外径处大。纵向残余应力最大值出现在过热区,远离过热区的残余应力逐渐减小,而且逐渐由拉应力转变为压应力。     

机械式双金属复合管焊接过程数值模拟

针对目前国内外双金属复合管焊缝失效较多的情况,通过有限元分析软件ANSYS,运用其热源加载、移动及生死单元技术实现了焊接过程的模拟,从而探索焊接残余应力对焊缝失效的影响。运用间接法,先模拟出焊接时焊缝的温度场,再将温度场加载至单元计算应力场,得出焊缝的应力分布曲线。分析发现,焊缝区最大应力为拉应力,最大应力值虽未超过材料的屈服极限,不是焊缝失效的直接原因,但对焊缝腐蚀有诱导作用。通过有限元技术对复合管对接焊时的应力分布进行了数值仿真分析。其结果对对接焊接的工艺设计有一定的理论指导作用。     

焊接工艺参数对12Cr1MoV异质接头焊接残余应力影响分析

选取12Cr1MoV异质接头作为试验材料,研究了焊接电压、焊接电流和焊前预热温度三种主要的焊接工艺参数之间的耦合关系,并通过试验和运用有限元法对焊接过程进行实例分析与模拟验证。结果表明:焊接残余应力分布情况曲线特征与模拟结果相吻合;焊接残余应力模拟影响区域与试验结果测量值相符;焊接电压、焊接电流能够较为集中的进行热输入,其与焊接残余应力线性正相关,焊前预热温度通过与焊接电压、焊接电流之间的交互作用会对焊接残余应力产生一定的影响。     

管道对接间断焊三维有限元模拟

应用大型有限元分析软件ABAQUS对工业管道的焊接接头进行温度场和残余应力场的数值模拟。选用三维实体单元,考虑材料物理性能随温度的变化以及外界环境对焊接构件对流和辐射散热的影响,采用热振幅曲线加载方法模拟焊接热源的移动,运用单元生死和激活技术实现管道多道焊的模拟。获得了焊接接头温度场和残余应力场的分布规律,并对结果进行了分析和讨论。     

TRT焊接机壳T型接头残余应力的模拟研究

结合氩气保护焊工艺,采用数值模拟方法对TRT焊接机壳T型接头焊接过程中的温度场、残余应力和变形情况进行了分析,并采用盲孔法测试了其焊后残余应力。数值分析采用了两种不同的热源模型,即均匀热流加载模型和移动热源模型。模拟结果表明,在T型焊接接头多道焊过程的温度场模拟结果中,移动热源法模拟获得的温度相对比较集中,且焊缝处温度场波动更剧烈,更接近实际焊接过程;移动热源法模拟的残余应力值较小,且应力曲线平滑,与实测值吻合度较高;移动热源法模拟的焊接过程变形量较均匀热流加载法小。     

HDPE管热熔焊接过程热力耦合分析

高密度聚乙烯管(HDPE管)广泛应用于城市燃气输送管道,在管道焊接制造过程中不可避免地产生焊接残余应力和变形,其焊接接头热熔焊接质量直接影响燃气输送管道安全可靠性。文章介绍了HDPE管的热熔焊接方法,利用ANSYS有限元软件建立了PE100管热熔焊接模型,对热熔焊接过程的温度场和应力场进行仿真研究,分析了热熔焊接温度场和应力场的分布规律以及工艺参数对温度场的影响,结果表明:HDPE管热熔焊接过程中加热阶段应力峰值出现距焊接端面5-10mm范围内,对提高HDPE燃气管热熔焊接接头的可靠性和寿命具有一定的工程价值。     

基于ANSYS压力容器筒体与平板封头焊缝残余应力有限元分析

焊接常用于压力容器等特种设备制造中。在焊接过程中,高温移动热源及之后的快速冷却,使得在焊缝及其附近区域产生了残留的拉应力,由此产生焊接变形和残余应力。为预测焊接变形,采用有限元软件ANSYS中生死单元技术对压力容器筒体与平板封头单面焊焊接过程进行数值模拟,得出焊缝焊接残余应力、温度场及位移场的分布情况,经过分析可以得出:在焊缝区及熔合区温度极高,远离焊缝温度峰值急剧下降;在熔合区焊接残余应力达最大值,焊根处残余应力较小,在热影响区,沿焊缝方向多为拉应力,垂直焊缝方向多为压应力。     

连续管环焊缝热影响区宽度计算方法

连续管环向焊接在管段制造和现场修复过程中必不可少,焊接导致的热影响区不仅直接降低油管的整体强度,还使得油管更容易发生腐蚀,从而缩短管段寿命。为了探讨连续管环焊缝热影响区宽度的影响因素,考虑了连续管的实际焊接过程,采用ABAQUS有限元软件建立了连续管环向焊接的数值仿真模型。运用DFLUX子程序实现焊接热源的移动加载,同时采用单元生死技术模拟焊料填充过程,分别研究了焊接线能量、焊接速度、连续管外径及壁厚对环焊缝热影响区宽度的影响。研究结果表明:热影响区宽度随着焊接线能量的增加近似呈线性增加,随着焊接速度的增加近似呈线性减小;相同焊接参数下,大口径厚壁管的热影响区宽度受单位体积热输入量的影响较大,受管体与周围环境换热量的影响较小;热影响区宽度随着管径的增加而增大,随着壁厚的增大而减小,焊接线能量越大,变化趋势越明显。研究结果对于优化焊接工艺参数,减小焊接热影响区对连续管的影响具有一定的参考价值。     

当代日本焊接市场分析

介绍了当代日本焊接市场的发展概况及其与国民经济的密切联系,通过数据分析了日本焊接材料、焊接设备的发展状况。对我国及其他各国焊接市场的发展具有参考及借鉴价值。     

高韧性烧结焊剂的研制

从渣系，碱度选择阐述了高韧性烧结焊剂的研制过程，并与国内外烧结焊剂进行性能对比试验，结果表明，烧结焊剂具有优越性能。     

细双丝三弧焊接及堆焊的研究

介绍了细丝焊和多弧焊的特点，并通过细双丝三弧焊和细 单丝单弧焊的实验结果对比分析，指出细双丝三弧焊是一种高效节能和便于焊丝合金焊接及堆焊的新方法。     

高效节能钉头管电容储能螺柱焊技术的开发

介绍了为适应钉头管生产而开发的研制的新型高效电容储能螺柱焊机，在焊接电源的充电回路中设计了三相桥式半控，恒流高效充电回路，取消了限流电阻，在放电回路中设计了放电可控硅施加反向电压电路，以强制关断，互锁采用逻辑电路控制，实现可靠互锁。     

双丝单弧预热填丝焊研究

介绍了双丝单弧预热填丝焊的基本原理,以及双丝单弧预热填丝埋弧焊试验研究结果。研究表明：双丝单弧预热填丝焊是一种高效节能节材的新方法,尤其是在焊丝掺合金堆焊方面有很好的效果。     

新型交流脉冲MIG焊接法的研究

采用自行研制的具有方框形外特性的交流脉冲MIG焊接电源 ,又设计了双凹形焊接电流波形 ,即过零前后的电流波形均为脉冲大电流 ,有利于交流脉冲MIG焊接电弧的连续稳定。按照这个新型交流脉冲MIG焊接方法 ,不必加任何稳弧措施 ,可实现电弧的稳定燃烧 ,解决了电弧磁偏吹的问题 ,具有较好的焊接工艺性能 ,用于压力容器的全位置焊接和铝焊接均有很好的焊缝成型     

连续管全位置自动对接焊工艺和接头性能研究

为了进一步提高连续管在油田现场的使用价值和经济效益,设计了一种连续管全位置自动对接焊(自动TIG焊)工艺。采用该焊接工艺对Φ38.1 mm×3.4 mm规格CT80连续管进行了管-管对接焊,并对其焊接接头的强度、塑性、硬度及疲劳寿命进行了检测。检测结果表明,采用该焊接工艺获得的连续管管-管对焊接头,其内外焊缝成形良好,具有优良的强塑性和抗弯曲变形能力,具有较高的疲劳寿命,能满足作业现场的使用要求。     

弧焊机器人焊接工艺参数计算方法研究

为了提高弧焊机器人在工程机械领域的工作效率,减少焊接编程中通过试验途径获取焊接工艺参数造成的资源浪费,根据焊缝理论体积与焊接时弧焊机器人所填充焊丝体积相等的关系,求解出焊缝横截面面积与焊接电流、焊接速度及所用焊丝直径的关系式。基于此关系式求解出3组焊脚长为10 mm船形焊的焊接工艺参数。 试验结果表明,根据关系式计算的焊接工艺参数焊接出的焊缝尺寸与设计的尺寸基本相符,并且此计算方法在实际生产中得到了很好的应用。     

基于圆筒厚板焊接的三丝焊枪机头的设计

为了提高焊接生产效率,改善焊接质量,开发了一种用于厚板焊接的三丝焊枪机头,对三丝焊枪机头的工作原理及关键设计环节进行了分析说明。该三丝焊枪机头可实现上下、左右、前后6个方向的自由度调整,可适应多种规格焊丝的焊接,满足不同焊接工艺要求。对三丝焊枪机头进行了实际应用,应用结果表明,开发的三丝焊枪机头大大提高了焊接工件的焊接速度和焊接熔覆率,节约了成本。最后,指出了使用过程中需要注意的问题。     

D36-Z35钢焊接工艺研究与试验分析

针对D36-Z35钢在船舶及海洋工程环境应用的特殊要求,分析了D36-Z35钢的化学成分和力学性能,基于双丝自动埋弧焊工艺对壁厚38 mm的D36-Z35钢板进行了焊接,补焊采用焊条电弧焊工艺,并按照标准要求对以上两种焊接工艺进行了工艺评定试验。通过焊接接头无损探伤和力学性能检测结果表明,应用设计合理的双丝自动埋弧焊接与手工补焊结合的工艺方案,D36-Z35钢可获得优良的焊接接头,在保证焊接质量的前提下,提高了焊接效率。